Hydrodeoxygenation of Microbial Oil to Diesel-Range Alkanes over Palladium-Supported Zeolite Catalysts: Experimental and Kinetic Modeling Study

加氢脱氧 化学 催化作用 产量(工程) 油酸 烷烃 有机化学 喷气燃料 生物燃料 化学工程 碳氢化合物 氧合物 植物油精炼 除氧 沸石 生物量(生态学) 雅罗维亚 动能 开裂 热解 棕榈酸 分解 间歇式反应器
作者
Ushna Khalid,Christopher M. A. Parlett,Xiaolei Fan,Constantinos Theodoropoulos
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:65 (33): 17516-17528
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.6c00789
摘要

Abstract Catalytic hydrodeoxygenation is a promising route to convert biomass-derived fatty acids into drop-in biofuels like jet fuel and diesel. Here, we report a bespoke Pd nanoparticle (NP)-supported HUSY zeolite catalyst (PdNP/HUSY-DA), designed to promote the cascade hydrodeoxygenation of the fatty acid to the corresponding long-chain alkane, representing the novel integration of metal–acid functionality toward an enhanced HDO pathway for complex feedstocks. The objective of this study was to investigate the efficiency of PdNP/HUSY-DA for converting fatty acids, specifically real bio-oils, to diesel-range alkanes (C15–C18) and to develop a validated kinetic model for the process. Hydrodeoxygenation of the model compounds of palmitic and oleic acids revealed significant activity of PdNP/HUSY-DA, with overall reactant conversions of 87.2 ± 4.4 and 93.7 ± 4.7 mol %, respectively, within 2 h. This excellent activity translated to good performance when conducting HDO of real bio-oils (palm oil and microbial oil from Yarrowia lipolytica), exhibiting a triglyceride-to-alkane conversion of 83.9 ± 4.2 mol % within 24 h. A mechanistically informed kinetic model was developed based on the current understanding of the reaction mechanism and validated experimentally over windows of 453.15–493.15 K, 28–35 bar, and 0.125–0.25 w/v% (catalyst loading). Based on the experimental and model optimization studies, the hydrodeoxygenation of real bio-oil over PdNP/HUSY could achieve a maximum bio-oil conversion of 93.1 ± 4.6 mol % along with a total alkane yield of 83.3 ± 4.2 mol % under the optimum reaction conditions of 473.15 K, 35 bar (H2 pressure), and catalyst loading of 0.25 w/v%. Thus, these results demonstrate the potential of palladium-supported zeolite catalysts for the efficient production of diesel fuel from lipid-based feedstocks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
研友_VZG7GZ的应助被藜杖叩门采纳,获得10
1秒前
chengzi完成签到,获得积分10
2秒前
粗心的棉花糖完成签到,获得积分10
2秒前
充电宝的应助被宗笑晴采纳,获得10
3秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
bkagyin的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
斯文败类的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
orixero的应助被娜比小新采纳,获得10
4秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
搜集达人的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
Avon的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
wanci的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研小菜鸡完成签到,获得积分10
5秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
Chaos的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
orixero的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
zeyi完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
科目三的应助被wxc采纳,获得10
8秒前
geo_xl完成签到 ,获得积分10
10秒前
久睡成瘾完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
小王发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
YUEYUEHENCHEN完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
田様的应助被dm11采纳,获得10
15秒前
echo发布了新的文献求助80
17秒前
朴实凌旋发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Sove发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542847
关于积分的说明 21653935
捐赠科研通 7728606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422020
关于科研通互助平台的介绍 2547337
邀请新用户注册赠送积分活动 2464829